談公路工程中路基沉降原因及對策

張 國 帥

(山西運城路橋有限責任公司，山西 運城 044000)

?

談公路工程中路基沉降原因及對策

張 國 帥

(山西運城路橋有限責任公司，山西 運城 044000)

從自然條件、外力破壞、路基材料、壓實、設計五方面，分析了公路路基沉降的產生原因，并探討了公路路基沉降施工的控制措施，旨在確保公路路基的穩(wěn)定性，延長公路的使用壽命。

公路，路基沉降，質量控制，勘察設計

0 引言

公路建設的地方有很多時候地址條件都不正確，這就給公路的建設帶來了很大的困難，如果不及時解決，就會給公路建設事業(yè)造成很大的阻礙。作為公路路面的基礎路基，既要承受恒荷載上覆巖土和路面的重量之和，又要承受移動荷載即由路面?zhèn)鬟f下來的行車或行人荷載。路基線路長、工作面大，適合大型機械化施工，可是工程的管理力度受到很多的影響，而且外界甚多因素對于工程的建設有很大的阻礙，這些特點都是非常明顯的，需要我們多加注意一定要保證路基的穩(wěn)定性，才能使得工程的質量非?？煽?，因此，在深入公路沿線的自然條件下，對該地區(qū)和特定部分調查，分析，研究和掌握自然因素的變化及其對路基的影響，根據(jù)當?shù)貤l件，采取有效措施，使公路施工達到正常路基沉降控制要求。

1 公路路基沉降產生的原因

1.1 自然因素

首先是土體的性質，對路基沉降產生最大影響的土體性質是變形模量。在分析這些影響因素時，一般先考慮變形模量。如果道路路基填料以及路堤的高度一樣，對沉降的影響從高到低分別為：亞粘性土、亞砂土地基、碎石土地基。順序同變形模量大小一樣?？梢?，在這種情況下，土體性質中的變形模量對路基沉降的影響可以說是最大的。其次是水文氣候，公路沿線的地表水的排放、河流洪水位以及常水位等等，這些都屬于水文條件。地下水位、地下水規(guī)律等屬于水文地質條件。地面地下水都會造成路基路面的沉降，沒進行合適的處理就會導致路基沉降。在施工的過程當中，如果降雨量大，就無法保障路基處于最佳含水狀態(tài)，其壓實度也會因此受到影響。路基會因為孔隙水排出出現(xiàn)沉降，雨水滲入到土體中就會出現(xiàn)軟化，最終導致路基沉降。

1.2 外力破壞

眾所周知，路基的沉降會對公路工程造成很嚴重的影響，如果路基出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，首先就會使完整的路面受到破壞，再由于外力的作用，導致路面的結構被破壞。在路基下沉以后，路基內部的填土就會變形，導致沉降不均勻，出現(xiàn)裂縫，填充區(qū)沒有足夠的拉伸強度就會導致裂紋。出現(xiàn)路基沉降以后，如果不及時采取措施，就會引起路面產生形變。這也就是說，路基沉降帶來的危害是一系列的，對于公路工程的施工、整個公路的質量和使用壽命都有著很嚴重的影響。要想有效的解決公路路基的沉降問題，就要從沉降的原因入手，找到合適的方法，采取相對應的有效措施。

1.3 路基材料因素導致路基沉降

公路建設設計規(guī)定路基材料應選取具有一定承載力的特定材料，然而施工單位往往為降低成本及施工方便，就近選取材質相近的路基材料，而這些路基材料性能通常是不滿足要求的。尤其是滲透性、壓實度及穩(wěn)定性不符合設計要求，這種情況下直接使用將導致路基嚴重沉降。

1.4 壓實過程中質量控制不當

壓實度是決定公路路基質量的重要因素之一，如果路基的壓實度不達標，將會增加路基受力和承載量不均勻的幾率，引發(fā)路基沉降，嚴重影響路基的質量。壓實度受多方面的因素影響，如施工材料、施工人員的素質、施工技術及設備以及施工程序規(guī)范等。施工單位的安排計劃不當也會影響路基的施工質量。如需要修建位于高架橋與隧道之間的路基，施工單位應先施工該段道路的路基，填筑至路床完成后方可繼續(xù)修建高架橋梁場，使該段路基的沉降防控有足夠的施工時間，并在整個橋梁從施工完成后再進行路基沉降防控工作，便可最大限度地保證該路段通車后不會產生大幅度的沉降。

1.5 設計因素導致路基沉降

公路建設設計中若荷載設計錯誤將直接導致路基塌陷。路基是公路的承重層，若設計荷載低于實際交通荷載，則在公路服役過程中將長期處于承壓較大狀態(tài)，預期之外的路基沉降也就產生了。

2 公路路基沉降施工控制措施分析

2.1 重視并做好路基施工前的準備工作

路基修建工作是一項系統(tǒng)的施工過程，需要專門的管理機構和施工單位制定科學有序的工作計劃和完善的施工前準備工作，制定規(guī)范合理的管理制度，以保證整個施工過程的順利進行與質量。管理單位要協(xié)助施工單位完成各項準備工作，必要時需陪同設計人員和施工人員對施工現(xiàn)場以及環(huán)境進行勘察，詳細地闡述工程的具體要求。在設計施工方案的時候，管理人員要協(xié)助設計人員詳細了解施工的環(huán)境與土質條件，根據(jù)每個段落路基的地質條件制定出相應合理的施工方案，提升設計圖紙的合理度，并且以此提升施工要求與實際施工的結合度，最大限度降低路基沉降的發(fā)生率。施工單位要重視施工人員的素質，在施工之前施工單位要組織培訓施工人員，確保每一位施工人員都掌握了必要的施工技巧與理論知識，熟悉正確使用與保養(yǎng)施工設備的方法。嚴格施工材料進場制度和存放標準。在選擇施工材料時，不僅要根據(jù)施工環(huán)境選擇相應的施工材料，而且還要充分考慮路基填料的干容能力、性能和滲水能力，反復驗證施工材料的壓實系數(shù)、CBR數(shù)值等等，只有以上條件都達標以后才可入場。施工材料在存放時要注意防潮、防曬，保證施工材料的質量并且不受到二次污染。

2.2 施工的工序控制

在對路基進行施工時，必須要按照規(guī)定的流程進行操作，只有這樣才能夠在一定程度上避免沉降現(xiàn)象的發(fā)生。在施工過程中，需要按照以下操作進行：完成上層的檢測之后進行開挖運輸工作，在完成攤鋪之后進行填料，之后還要做好一系列的測量工作，比如對標高進行測量等，最后還要進行夯實工作，當所有工作完成之后才能進行接下來的填筑施工。按照規(guī)定的流程進行施工能夠大大提升施工效果。

2.3 路基填料的處理

路基填料為路基施工的主體，工程材料的選用是非常嚴格的，要保證工程中使用的材料不得摻有任何雜質，更不能把可回收的垃圾當作其中的材料來濫竽充數(shù)，材料的尺寸也是有規(guī)定的，一定要保證在100 mm以內，不能超過這個數(shù)值，而且材料的使用強度要符合使用的要求。保證填料在施工時達到最佳含水量，可通過翻曬，灑水或者換土進行處理。

2.4 填方中的壓實處理

壓實度是用來表征路基填筑質量的重要指標，保證高填路基壓實度的關鍵是要確定好路基填料的最大干密度。另外要控制好填筑路基的含水量，保證填料處在最佳含水量狀態(tài)，在施工過程中做好施工組織。要控制好填料的最大粒徑，盡量采用推填方式，保證填料粒徑大小能夠均勻分布。路基邊緣的壓實度是路基施工中的一個薄弱環(huán)節(jié)，一般壓實效果較難得到保障，該位置也容易發(fā)生質量問題，所以在施工過程中針對路基邊緣的路基壓實度要格外注意，可以采用小型壓路機進行碾壓。另外在臺背回填施工過程中也要特別注意回填料的壓實度，回填料要選擇透水性好、強度高的材料，臺背回填要分層鋪筑分層壓實，特別注意跟結構物接觸位置處的填料壓實。

2.5 做好公路勘察設計

造成路基下沉的最重要原因是地基下沉，所以，從新黃高速公路路基方面來說，清楚調查地面沉降狀況也就等于對路基沉降的原因形成初步的認識。高速公路路基沉降是由于原本被夯實的土產生了形變，而產生形變的原因除了和路堤高度有直接關系之外，地基條件也會對高速公路的路基產生重大影響。因此，針對這一現(xiàn)狀，在新黃高速公路施工開展之前，相關的技術勘察人員對施工路段地質狀況進行了調研工作。除了查詢相關的路段狀況歷史文獻之外，施工企業(yè)還使用了相關檢測設備，保證可以得到最準確的地質情況信息。

2.6 填筑過程控制

相對于公路工程來講，其本身屬于剛柔過渡段的范疇，所以在選擇填充材料的時候必須要選擇剛度在路基材料和橋臺材料之間的材料。由于臺背本身對壓實度的要求比較高，然而臺背又不容易壓實，所以往往會選擇比較容易壓實的材料來進行填充。填充材料本身必須要具有良好的透水性，目前比較常見的填充材料有砂礫土、碎石土以及強度較高的工業(yè)廢渣等材料。對于不滲水的土質來講，應該適當?shù)募尤胧液退唷?/p>

2.7 冬，雨季施工

如果施工階段恰好處在雨期，就需要密切關注天氣預報。在施工的時候，采取分段施工的方式，并且做好排水措施，如果發(fā)現(xiàn)積水，要及時采取措施來疏通。留好橫坡，做好截水溝，堅持當天挖完，填完，壓完，不留后患。在冬季施工的時候應人工刨除表面凍土層，挖到設計標高后立即碾壓成型。如果當日達不到設計標高，下班前將操作面刨松或覆蓋，防止凍結，做好防凍措施。

3 結語

隨著我國經濟快速的發(fā)展，公路的里程也是越來越長，但是在建設的過程中，由于路基沉降處理不到位，進而引發(fā)了一些公路建設的質量、安全等等問題，這些問題直接關系到人們的生命以及財產安全，這就要求社會給予非常大的關注度，建設過程中一定要保證好公路建設的質量，在解決公路路基沉降問題的時候，需要結合施工現(xiàn)場的實際情況，找到問題的所在，針對問題找出相對應的措施，這樣公路的穩(wěn)定性能才會有所保證，各方面使用起來才會更加的安心，才會在日后的維修過程中減少不必要的麻煩。

[1] 茍德明，龔爾民，陽軍生.公路路堤下暗挖隧洞施工引起的路基沉降實例分析[J].現(xiàn)代隧道技術，2010(1)：90-92.

[2] 路躍軍.淺談濕陷性黃土地區(qū)公路路基沉降控制技術[J].科技情報開發(fā)與經濟，2010(36)：151-152.

[3] 于 澍.基于多灰色預測模型對比的公路路基沉降量預測[J].西安建筑科技大學學報(自然科學版)，2013(2)：108-110.

[4] 龔子園，蘭致遠.關于影響公路路基沉降的因素分析及控制措施[J].黑龍江交通科技，2014(11)：77-78.

[5] 賈堅華.公路路基沉降注漿加固處理研究[J].黑龍江交通科技，2015(10):102-103.

Discussion on subgrade settlement causes and countermeasures in highway engineering

Zhang Guoshuai

(ShanxiYunchengHighway&BridgeCo.,Ltd,Yuncheng044000,China)

Starting from five aspects of natural conditions, external force damage, subgrade material, compaction and design, the paper analyzes highway subgrade settlement causes, and explores highway subgrade subgrade settlement construction control measures, with a view to guarantee highway stable and prolong highway service life

highway, subgrade settlement, quality control, survey and design

1009-6825(2016)18-0132-02

2016-04-17

張國帥(1981- )，男，工程師

U416.1

A